(57)【要約】【課題】簡素な構造の傾き調整機能を有する成形型の押圧装置を実現する。【解決手段】  押圧装置１１は、可動軸２３と、可動軸２３に固定された上軸ベース２４と、上軸ベース２４に垂直及び水平方向に移動可能に連結する連結部と、支点ボール３８が収容される円錐状の傾斜面２５ａからなる収容部とを有するベース２５と、上型１４を押圧する押圧部２６とからなる。【選択図】      図１
2006218659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも可動型と固定型とからなる成形型の押圧装置であって、
垂直方向に移動可能な可動軸と、
前記可動軸に固定された第１の部材と、
前記第１の部材と垂直及び水平方向に移動可能なように連結する連結部と、球体を収容する傾斜面を有する収容部とを有する第２の部材とを備え、
前記第２の部材が前記可動型を押圧したときに、前記第２の部材の収容部に収容されている前記球体が前記第１の部材の下面と当接し、前記球体を支点として前記第２の部材が傾動可能となるように構成した成形型の押圧装置。
【請求項２】
前記第２の部材の収容部は球体の中心が前記可動軸の中心軸と一致する位置に設けられている請求項１記載の成形型の押圧装置。
【請求項３】
前記第２の部材の水平方向の位置を規制する位置規制部材を備える請求項１記載の可動型の押圧装置。
【請求項４】
前記位置規制部材は、前記第１の部材に設けられ、前記球体の水平方向の移動範囲を制限する部材である請求項３記載の成形型の押圧装置。
【請求項５】
前記位置規制部材は、前記第１の部材に設けられた、前記球体の水平方向の位置を規制する第１及び第２の案内部材と、前記第２の部材に設けられた位置決め孔と、前記第１の部材に取り付けられた、前記位置決め孔に挿入される位置決め軸とからなる請求項３記載の成形型の押圧装置。
【請求項６】
前記第２の部材の収容部は錐状の傾斜面を有する請求項１乃至５の何れか１項に記載の成形型の押圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形型を押圧する押圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非球面レンズ等の成形に可動型と固定型とからなる成形型が用いられる。このような構成の成形型では、可動型の中心軸を固定型の中心軸と一致させる必要があり、そのため自動調心機構が用いられる。
【０００３】
特許文献１には、可動型の横ずれ及び傾きを自動補正する自動調心機構について記載されている。以下、図２を参照して従来の自動調心機構について説明する。
図２において、上型である可動型１０１と、下型である固定型１０２とでガラスレンズの成形型１０３を構成している。可動型１０１は、加圧軸１０４の下端に自動調心機構１０５を介して取り付けられている。可動型１０１の下面及び固定型１０２の上面にはそれぞれ上型案内面とそれに対応する下型案内面が形成されている。
【０００４】
自動調心機構１０５は、可動型１０１が固定される上型ベース１０６と傾動プレート１０７と、傾動プレート１０７を加圧軸１０４に傾動自在に連結して可動型１０１の傾きを調整する傾き調整機構１０８と、上型ベース１０６と傾動プレート１０７とを連結して可動型の横ずれを調整する横ずれ調整機構１０９とを有する。
【０００５】
傾き調整機構１０８は、傾動プレート１０７の上部に円柱状突起１１０を設け、その円柱状突起１１０を加圧軸１０４の下面の球面着座部に摺動自在に取り付けて構成されている。
【０００６】
横ずれ調整機構１０９は、上型ベース１０６を傾動プレート１０７に対して横方向に移動可能に連結する複数のボルト１１１とナット１１２とバネ１１３と、スラストベアリング１１４とで構成されている。
【０００７】
上述した従来の傾き調整機構１０８は、球面着座部とそれに対応する円柱状突起１１０を有する軸とからなる自在継ぎ手が必要で、球面着座部と円柱状突起１１０は精度良く摺動自在に嵌合させなければならないので加工が非常に難しいという問題点があった。
【０００８】
また、従来の調心機構は、傾き調整機構１０８と可動型１０１の横ずれを調整する横ずれ調整機構向１０９の２つの調整機構を必要とし構造が複雑になっていた。
【特許文献１】特開平６−２４７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、簡素な構造の傾き調整機構を有する成形型の押圧装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の成形型の押圧装置は、少なくとも可動型と固定型とからなる成形型の押圧装置であって、垂直方向に移動可能な可動軸と、前記可動軸に固定された第１の部材と、前記第１の部材と垂直及び水平方向に移動可能なように連結する連結部と、球体を収容する傾斜面を有する収容部とを有する第２の部材とを備え、前記第２の部材が前記可動型を押圧したときに、前記第２の部材の収容部に収容された前記球体が前記第１の部材の下面と当接し、前記球体を支点として前記第２の部材が傾動可能となるように構成した。
【００１１】
この発明によれば、簡素な構造の傾き調整機構を有する成形型の押圧装置を実現できる。
上記の発明の押圧装置において、前記第２の部材の収容部は球体の中心が前記可動軸の中心軸と一致する位置に設けられている。
【００１２】
このように構成することで可動軸の中心軸と球体の中心を一致させ、その球体を支点として第２の部材を傾動可能に構成することができる。
上記の発明の押圧装置において、前記第２の部材の水平方向の位置を規制する位置規制部材を備える。
【００１３】
このように構成することで、第２の部材を傾動可能に構成し、さらに第２の部材の水平方向の位置を規制することができる。
上記の発明の押圧装置において、前記位置規制部材は、前記第１の部材に設けられた、前記球体の水平方向の移動範囲を制限する部材である。
【００１４】
このように構成することで、第１の部材に設けた位置規制部材により球体の水平方向の移動範囲を規制して第２の部材の位置を規制することができる。
上記の発明の押圧装置において、前記位置規制部材は、前記第１の部材に設けられた、前記球体の水平方向の位置を規制する第１及び第２の案内部材と、前記第２の部材に設けられた位置決め孔と、前記第１の部材に取り付けられた、前記位置決め孔に挿入される位置決め軸とからなる。
【００１５】
このように構成することで球体の位置を規制する第１及び第２の案内部材と、第２の部材に設けた位置決め孔と、第１の部材に設けた位置決め軸との２つの部材により、第２の部材の水平方向の位置を精度よく規制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡素な構造の傾き調整機構を有する成形型の押圧装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、実施の形態の成形装置の押圧装置１１の要部と成形型を示す図である。
実施の形態の成形型１５は、下型（固定型）１２と胴型１３と上型（可動型）１４とからなる。下型１２の外側に胴型１３が外挿され、その下型１２の上の成形面に熱可塑性光学素子素材１６が載せられる。そして、胴型１３の上方から上型１４が挿入され、その上型１４を押圧することで熱可塑性光学素子素材１６の成形を行う。このように胴型１３の内側に下型１２及び上型１４を挿入することで上型１４と下型１２を精度良く嵌合させることができる。熱可塑性光学素子素材１６は、例えば、非球面レンズを製造するためガラス素材、プラスチック素材等である。
【００１８】
下型１２は、押圧プレート（押圧部材）１７に載せられ、その押圧プレート１７の下には下型１２を加熱するためのヒータープレート１８が設けられ、その下には断熱プレート１９が設けられている。さらに、断熱プレート１９の下にはヒータープレート１８からの熱が成形装置のベース２１に伝導するのを防止するための水冷プレート２０が設けられている。この押圧プレート１７、ヒータープレート１８及び断熱プレート１９で固定部材２２を構成する。固定部材２２は、ネジ１７ａにより水冷プレート２０に固定されている。
【００１９】
押圧装置１１は、図示しないモータ等により駆動されて垂直方向に上昇または下降する可動軸２３と、可動軸２３に固定された上軸ベース（第１の部材に対応する）２４と、上軸ベース２４に対してその下面側で垂直及び水平方向に移動可能なように連結する連結部と、支点ボール（球体）３８が収容される円錐状の傾斜面２５ａを有する収容部とを有するベース２５と、上型１４を押圧する押圧部２６とからなる。ベース２５と押圧部２６は第２の部材に対応する。支点ボール３８の収容部を傾斜面にすることで支点ボール３８を収容したときに、収容部の寸法誤差によりがたが生じるのを防止できる。
【００２０】
押圧部２６は、断熱プレート２７と、ヒータープレート２８と、押圧プレート２９とからなり、ネジ３０によりベース２５に固定されている。ヒータープレート２８は上型１４を加熱するためのものであり、断熱プレート２７はそのヒータープレート２８からの熱がベース２５に伝導するのを防止するためのものである。押圧プレート２９は上型１４を押圧する部材であり、型鋼等の高い硬度の材料で構成されている。
【００２１】
ベース２５の左右端部（図１の正面から見て）の上面側には、段差部３３ａを有する孔３３が設けられており、その孔３３に上軸ベース２４にねじ部分が固定されたバネ支柱３１とバネ（弾性部材）３２が挿入されており、孔３３の段差部３３ａとバネ支柱３１のつば部３１ａとによりバネ３２は圧縮される。この孔３３とバネ支柱３１とバネ３２が連結部に対応する。弾性部材はベース２５が傾動するのに必要な圧縮荷重を発生するような部材であればどのような形状及び材料のものでも良い。例えば、弾性を有するプラスチック等のブロックで構成しても良い。
【００２２】
孔３３を設けたベース２５の側面側には水平方向の位置を規制するための位置決め孔３６が設けられている。この位置決め孔３６には、支持部材３４の位置決めピン（位置決め軸）３５が挿入される。支持部材３４は上軸ベース２４の下面側にボルト３７で固定されている。この位置決めピン３５と位置決め孔３６が位置規制部材に対応する。
【００２３】
ベース２５の位置決め孔３６の内径は、位置決めピン３５の外径より所定寸法大きく設計してある。押圧部２６が上型１４を押圧していないときには、ベース２５及び押圧部２６の重量によりバネ３２が圧縮されベース２５が下方向に下がり、ベース２５の下面と支持部材３４の屈曲部上面とが当接して位置決めピン３５が位置決め孔３６に挿入された状態となる。このとき、ベース２５は、位置決めピン３５の外径と位置決め孔３６の内径との寸法差の分だけ水平方向に移動することができる。すなわち、上型１４を押圧していないときには、ベース２５の水平方向の位置は位置決め孔３６の内径と位置決めピン３５の外径との寸法差により規制されている。
【００２４】
ベース２５の孔３３に挿入されているバネ３２は、押圧部２６が上型１４を押圧していない状態では、ベース２５と押圧部２６の重量により圧縮されており、そのとき、上軸ベース２４とベース２５との間に所定の隙間ｈが形成されている。押圧部２６が上型１４を押圧していない初期状態では、隙間ｈは所定値ｈ１に設定されている。
【００２５】
ベース２５の中央の円錐状の傾斜面２５ａには支点ボール３８が収容されており、押圧部２６により上型１４を押圧した結果、ベース２５と上軸ベース２４との隙間ｈが小さくなると、支点ボール３８が上軸ベース２４の支点受けプレート３９と突き当たる（当接する）。
【００２６】
ベース２５の水平方向の位置が設計上の基準位置にあるときに、円錐状の傾斜面２５ａからなる収容部は、円錐の中心軸が可動軸２３の中心軸と一致するように設計されており、傾斜面２５ａに支点ボール３８が収納された状態では、支点ボール３８の中心が可動軸２３の中心軸と一致する。
【００２７】
支点受けプレート３９は、上軸ベース２４の下面に形成された凹部に挿入され、一対として用いられる２個の案内板（位置規制部材に対応する）４０により固定されている。２個の案内板４０は、それぞれネジ４１により各案内版４０の対向する対面が離れた状態で上軸ベース２４に固定されている。なお、支点受けプレート３９は、案内板４０の板厚ｉ分だけ上軸ベース２４の下面より上側に取り付けられている。
【００２８】
従って、支点ボール３８の上端部が案内板４０の下面より上方に突出している場合には、支点ボール３８の水平方向の位置は２個の案内板４０の左右の端面により規制される。その結果、支点ボール３８を傾斜面２５ａに収容しているベース２５の水平方向の位置も支点ボール３８と案内板４０とにより規制されることになる。
【００２９】
次に、以上のような構成の押圧装置１１により上型１４を押圧して熱可塑性光学素子素材１６を成形する場合の動作を説明する。
成形のために可動軸２３を垂直方向に下降させると、押圧部２６の下面が上型１４の上面と接触し上型１４を押圧する。すると、上型１４を押圧する圧力と同じ力がバネ３２に加わり、バネ３２が圧縮されベース２５の上面と上軸ベース２４の下面との隙間ｈが小さくなる。隙間ｈが小さくなり支点ボール３８が上軸ベース２４の支点受けプレート３９に突き当たると、それ以降は支点ボール３８を支点としてベース２５が傾動可能な状態で上型１４を押圧する。これにより、上型１４の姿勢に合わせて上型１４を胴型１３の内周面に倣うように押圧することができる。
【００３０】
なお、支点ボール３８が支点受けプレート３９に突き当たるより少し前の位置で、位置決めピン３５がベース２５の位置決め孔３６から抜けるように位置決めピン３５の高さが設計されている。従って、支点ボール３８が支点受けプレート３９に突き当たった後は、ベース２５の傾き角度は、位置決めピン３５の外径と位置決め孔３６の内径の寸法差による制限を受けず、バネ３２の圧縮力でベース２５の傾きは決定される。さらに、このときのベース２５の水平方向の位置は、支点ボール３８の左右に設けられている案内板４０により制限される。具体的には、支点ボール３８が案内板４０の側面に接触する位置までベース２５は水平方向に移動可能となる。
【００３１】
次に、成形が終了して可動軸２３を上昇させる場合の動作を説明する。可動軸２３が一定距離上昇して上型１４を押圧する圧力が減少すると、バネ３２の復元力によりベース２５と上軸ベース２４との隙間ｈが大きくなり、支点ボール３８が支点受けプレー３９から離れる。このとき、ベース２５の水平方向の位置は、支点ボール３８の左右の案内板４０により規制されているので、ベース２５と上軸ベース２４との隙間ｈが所定値以上となったときに、ベース２５の位置決め孔３６と位置決めピン３５の位置が一致して、位置決め孔３６に位置決めピン３５が挿入される。押圧部２６が上型１４を押圧しなくなると、ベース２５と上軸ベース２４との間に初期状態の隙間ｈ１が確保され、位置決めピン３５と位置決め孔３６とによりベース２５の水平方向の位置が規制される。
【００３２】
ここで、上型１４が左に傾いて胴型１３に挿入される場合（図１の正面から見て、上型１４の右端部の方が高くなっている状態）の押圧装置１１の傾き調整動作について説明する。
【００３３】
成形のために可動軸２３を垂直方向に下降させると、押圧部２６の下面の右側の部分が、最初に上型１４の上面右端部と接触する。その結果、ベース２５の右側のバネ３２が先に圧縮されベース２５は左に傾く。その状態で可動軸２３をさらに下降させると、ベース２５が左に傾いた状態、すなわち、上型１４の姿勢に合わせて押圧部２６が左に傾いた状態で上型１４を押圧する。
【００３４】
上型１４をさらに押圧してベース２５の円錐状の傾斜面に収容された支点ボール３８が支点受けプレート３９と当接すると、その後は、支点ボール３８を支点としてベース２５を一定範囲で自由に傾けることができる。これにより、押圧部２６の傾きを調整し、上型１４を胴型１３の内周面に倣って挿入できるように押圧することができる。
【００３５】
上述した実施の形態の押圧装置１１は、ベース２５の上面の円錐状の傾斜面２５ａに支点ボール３８を収容し、その支点ボール３８を上軸ベース２４の支点受けプレート３９に突き当て、支点ボール３８を支点にしてベース２５及び押圧部２６を傾動可能に構成することができる。これにより、押圧装置１１の傾き調整機構を簡素な構成で実現することができる。また、傾き調整機構の構造を簡素にすることで押圧装置１１の故障の発生率を小さくし、それにより成形工程の故障率を低減できる。故障率を低減することで生産効率の高い成形工程を実現できるので成形品の製造コストを低減することが可能となる。
【００３６】
なお、上述した実施の形態では、ベース２５の水平方向の位置の規制を位置決めピン３５と位置決め孔３６及び支点ボール３８と案内板４０の２つの部材で実現しているが、何れか一方のみで水平方向の位置を規制するようにしても良い。例えば、支点ボール３８と案内板４０のみでベース２５の水平方向の位置を規制しても良い。
【００３７】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、例えば、以下のように構成しても良い。
（１）本発明は、下型１２と胴型１３と上型１４とからなる成形型に限らず、下型１２と胴型１３とを一体として下型とする等、上型と下型とからなる成形型にも適用できる。
（２）ベース２５の水平方向の位置を規制する部材は、位置決めピン３５と位置決め孔３６とを用いた構造のものに限らない。例えば、ベース２５に突起を設け、その突起の位置を制限する位置決め部材を設けても良い。
（３）上述した実施の形態では、上軸ベース２４に別部材の支点受けプレート３９と案内板４０を取り付けているが、このような構造に限らない。上軸ベース２４を加工して支点ボール３８と接触する受け部を設けても良い。また、支点ボールの位置を規制する案内板４０も別の部材とせずに、上軸ベース２４を加工して案内板４０の機能を持たせても良い。
（４）ベース２５の支点ボール３８を収容する収容部の傾斜面は、円錐状の傾斜面に限らず、三角錐、四角錐等の任意の形状の傾斜面でも良い。また、傾斜面ではなく単に支点ボール３８を収納する凹部であっても良いし、左右、あるいは前後対称に傾斜面を形成するのではなく、片側の面にのみ傾斜面を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施の形態の押圧装置の要部と成形型を示す図である。
【図２】従来の成形装置の調心機構を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１        押圧装置
１２        下型
１３        胴型
１４        上型
１５        成形型
１６        熱可塑性光学素子素材
２３        可動軸
２４        上軸ベース
２５        ベース
２６        押圧部
３５        位置決めピン
３６        位置決め孔
３８        支点ボール
３９        支点受けプレート
４０        案内板
【図１】
2006218659.tif 000003
【図２】
2006218659.tif 000004